Lisäakseli lisää joustavuutta – 3-akselisessa jyrsinkoneessa voidaan siis tehdä töitä samanaikaisesti 4-akselisesti

Mitä juuri perustettu valmistaja tarvitsee laadukkailta korkeataajuus-moottorikaroilta? Hyviä ideoita, rohkeutta, innostusta – sekä joustavia, suorituskykyisiä koneita! Saksassa Weiterstadtin kaupungissa toimiva SPINOGY GmbH täyttää kaikki perusedellytykset. Vastuuhenkilöt investoivat konekantaan mm. 3-akseliseen Doosan-työstöyksikköön, jolle siihen yhdistetty pL LEHMANN-kääntöpöytä antaa 4-akselisia kykyjä.

SPINOGY, perustettu heinäkuussa 2020, lienee Saksan nuorin moottorikarojen valmistaja. Tämän takana seisoo neljä myöskin nuorta koneinsinööriä Andreas Schleifer, Marc Schmidt-Winterstein, Dominik Eschenbach ja Marcel Linke, jotka kaikki ovat valmistuneet Darmstadtin teknisestä korkeakoulusta tai Darmstadtin korkeakoulusta. Jo opiskeluaikoina työskennellessään he joutuivat tekemisiin moottorikarojen kanssa, huomasivat innostuneensa näistä konekomponenteista ja keräsivät opiskelun jälkeen monta vuotta kokemusta alalta – kunnes he päättivät yhdessä toteuttaa karaideansa ja perustaa yrityksen.

Andreas Schleifer, kuten hänen kolme kollegaansa, perustaja ja toimitusjohtaja, kuvaili perustamistilannetta seuraavasti: ”Hyödynnämme tietyllä tavalla rauhallista korona-aikaa viimeistelläksemme suunnitelmamme ja toteuttaaksemme ne, jotta pystymme aloittamaan täydellä teholla karateollisuudessa.”

Moottorikara rakennussarjasta

Perustamistehtäviin kuului – sopivien tilojen etsimisen ja yrityksen kalustamisen lisäksi – ensimmäisen tuotteen, korkeataajuisen moottorikaran kehittely. Andreas Schleifer, joka vastaa yhdessä Marc Schmidt-Wintersteinin kanssa kehitystyöstä ja suunnittelusta, selittää: ”Haluamme tuoda markkinoille moottorikaran, joka voidaan konfiguroida asiakkaan toiveiden mukaisesti – kompaktin, suorituskykyisen tuotteen, joka on 100 % Made-in-Germany. Tätä varten tutkimme tällaisen karan koko rakenteen parantelumahdollisuuksien varalta, asetimme jopa hyväksi todetut tekijät kyseenalaisiksi ja etsimme uusia ratkaisuja.”

Tästä syntyi SPINOGY X22. Tämä moottorikara (lanseerattu markkinoille 2021) on rakenteeltaan täysin modulaarinen. Karoja löytyy sekä ilma- että nestejäähdytyksellä, huipputeholla, maks. 7,5 kW, sekä kierrosluvulla maks. 50 000 min–1. Rakennussarja mahdollistaa monenlaisia versioita ja puhuttelee sen vuoksi laajaa asiakaspiiriä, johon kuuluvat teollisuusyritykset – ennen kaikkea työkalukoneiden ja laitteistojen valmistajat – voivat konfiguroida maksimin suorituskyvyn ja heillä on lisäksi mahdollisuus täydentää sensoriikkaa etc. Mutta palvellaan myös harrastelijakäyttäjää, joka tarvitsee mallin valmistukseen vain vähän varusteita.

Päämääränä korkea oman valmistuksen osuus

Jo nyt kaikki moottorikaran pääkomponentit kuten kotelo ja jäähdytyslevyt sekä akselit, laakeri-istukat jne. syntyvät omassa tuotantohallissa, ja tulevaisuudessa on tarkoitus laajentaa oman valmistuksen osuutta entiseltään, esimerkiksi käyttämällä itsekehitettyjä moottorielementtejä. ”Olemme aloittaneet korkealta tasolta, mikä koskee tuotettamme ja valmistusta”, painottaa Marc Schmidt-Winterstein. ”Sen vuoksi on tärkeää, että lastuavat työkalukoneemme sopivat täydellisesti vaatimuksiimme; tämä tarkoittaa, että ne ovat tarkkoja, suorituskykyisiä ja erittäin joustavia.” Hän lisää vielä suu hymyssä: ”Periaatteessa on niin, että näemme karamme.”

Jotta voisimme selvittää mahdollisuuksia ajoissa ja että valmistus pääsisi käyntiin ongelmitta, SPINOGY-nelikko luottaa tuttuun ja turvalliseen: Grefrathissa Saksassa valmistettujen GLM-työkalukoneiden pohjalta nämä neljä insinööriä pyysivät konemyyjältä neuvoja, sillä tämä yritys sopi täydellisesti laajan valikoiman ja talon oman sovellustekniikan puolesta ihanteellisesti kuvaan. GLM:n myyntijohtaja Ludger Köster esittelee yritystään: ”Olemme myyneet jo miltei 20 vuotta Doosan-työkalukoneita ja 10 vuotta kollaboratiivista robottitekniikkaa. CNC-sovellustekniikka, talon oma huolto- ja varaosahallinta sekä suunnitteluosasto pystyvät kehittämään täydellisiä automaatioratkaisuja ja myös asentamaan ne.”

SPINOGY:ssa käytyihin keskusteluihin osallistui myös GLM-aluemyyntijohtaja Michael Fading antaakseen tietoja toivotuista koneista. Lopulta yritysten perustajat halusivat nopeasti tietää, mikä on tarpeellista ja mikä maksettavissa olevaa. 5-akselinen moniajosorvi-/jyrsinyksikkö oli vain hetken harkinnan alla – liian monimutkainen eikä riittävän joustava, kuului yhdessä päätetty tuomio. ”Juuri alkuaikoina meillä kehitetään monta erilaista prototyyppiä ja piensarjaa, joten koneet pitää varustella usein uudelleen”, selitti asiaa Andreas Schleifer. ”Tämä kestää tällaisen tuhattaiturin kohdalla liian kauan, myös ohjelmointi on liian monimutkaista. Lisäksi kustannukset ovat liian kor­keita.”

Itsenäisiä sorvaus- ja jyrsintäratkaisuja

Suunnitelma: Parempi investoida kahteen koneeseen, jotka voivat toimia rinnakkain, kun toimeksiantojen määrä kasvaa. Mikä koskee sorvaustöitä, pystyttiin nopeasti toteamaan, että Doosan Lynx 2100 LSYB Y-akselilla, vastakaralla ja moottorikäyttöisillä työkaluilla olisi sopiva. ”Konetyyppi, josta olemme saaneet jo erittäin hyviä kokemuksia”, huomauttaa Andreas Schleifer. ”Meille oli tärkeää vastakara, joka sopii sarjavalmistukseen ja yhteisvalmistukseen sekä automatisointiin.”

Uutta oli sitä vastoin jyrsinyksikkö. Mutta myös tästä meillä oli konkreettisia näkemyksiä. Marc Schmidt-Winterstein: ”Haluamme 3-akselisen jyrsinkoneen ylimääräisellä, työpöydälle asetettavalla neljännellä akselilla. Kotelossa ja jäähdytyslevyissä tapahtuvaan käsittelyyn vaaditaan ehdottomasti tällainen CNC-kääntöpöytä.”

Valituksi tuli pystysuora työstöyksikkö Doosan DNM 4500, ”huippulaadukas kone jäykällä rakenteella, joten rakenneosan huipputarkkuus ja paras pinnanlaatu ovat taattuja”, kertoo Michael Fading. ”Se sopii myös tarkasti kokonsa puolesta SPINOGY-tuotteisiin.”

Työpöydän mitat ovat 1000 x 450 mm, joten siinä on vielä tarpeeksi tilaa ylimääräiselle CNC-akselille – SPINOGY:n tapauksessa pL LEHMANN mallille EA-510. Useamman suosituksen perusteella, mukana myös konetoimittaja GLM:n suositus, laativat SPINOGY:n toimitusjohtajat kyselyn myös arvostetulle sveitsiläiselle tarjoajalle. ”Aluksi ajattelimme, että nämä komponentit ylittävät budjettimme” selittää Marc ­Schmidt-Winterstein. ”Mutta lopulta sveitsiläiset tuotteet eivät edusta vain parasta laatua, vaan ovat myös kalliita. Totesimme kuitenkin, että pL-kääntöpöytien hinta-laatusuhde on huippua ja tarjoavat näin erittäin taloudellisen ratkaisun.”

Sveitsiläistä laatua ja tarkkuutta

pL LEHMANN edustaja Saksassa on pL SOLUTIONS Deutschland (operated by IVO OESTERLE NC-CNC Technik Vertriebs GmbH). SPINOGY nautti erittäin koulutetuilta ammattilaisilta saamastaan erittäin laajasta neuvonnasta, mikä CNC-kääntöpöytä sopisi parhaiten kokonsa, tehoparametriensä kuten nopeuden, kiinnitysvoiman ja työkappalekuormien puolesta. ”Koska mahdollisten kokoonpanojen määrä oli korkea, meidän ei tarvinnut tyytyä kompromisseihin”, iloitsee Andreas Schleifer. ”EA-510 on juuri meidän tarpeitamme vastaava valinta.”

Asennus oli vielä tietynlainen haaste, koska SPINOGY:n insinöörit huolehtivat siitä itse ja halusivat tutustua tekniikkaan itse. pL LEHMANN ja GLM:n vastaavalla tuella kääntöpöytä oli asennettu kuitenkin nopeasti ja sitä voi ohjata ongelmitta CNC:n koneen kautta. Ohjelmointi tapahtuu CAM-ohjelmiston ja kääntöpöytää varten laaditun postprosessorin avulla.

CNC-kääntöpöytä asennettuna ja interpoloivana akselina

SPINOLOGY työstää pL-kääntöpöydällä varustetussa Doosan DNM 4500 -työstöyksikössä muun muassa suorakulmaisia kotelon osia tyypillisillä viistotuilla reunoilla. ”Emme arvosta vain huippusuoritusta ja käytännön hyötyä, vaan myös haluamme yhdistää nämä kaksi asiaa uuden ja puhuttelevan tuotemuotoilun muodossa”, selittää Marc Schmidt-Winterstein. ”Näin kotelolla on käytännöllinen etu siitä, että karan kannatin voidaan integroida ja optisista syistä verhoilu on tarpeeton.”

Myös erikoismuotoiltuja alumiinisia jäähdytyslevyjä työstetään Doosan DNM 4500 -työstöyksikön avulla. Erityisen mielenkiintoinen on käytetty nestejäähdytin, joka vaatii neljän akselin interpoloivia liikkeitä. ”Tässä pL LEHMANN -akselilla on ratkaisevia etuja”, sanoo Andreas Schleifer.

”Sillä CNC-kääntöpöytä EA-510 käsittää, kuten myös kaikki ajankohtaiset pL-akselit, jatkuvasti ilman välystä esikiinnitetyn PGD-vaihteiston, jonka avulla myös tehokas simultaanikäsittely on mahdollista.”

Prototyyppivaiheen jälkeen SPINOGY käynnisti ensimmäisen piensarjavalmistuksen. Yrityksen perustajat huomasivat nopeasti Doosan-työstöyksikkö- ja pL-kääntöpöytäyhdistelmän vahvuudet: ”Tämä ratkaisu sopii täydellisesti rakenneosiimme, joiden kaikkien tarkkuus ja pinnanlaatu on optimaalista käsittelyn jälkeen. Olemme todella erittäin tyytyväisiä. ”Odotettavissa olevan nousevan kysynnän myötä tulemme tekemään edelleen suunnitelmamme käyttämällä Doosania tai GLM:ää sekä pL LEHMANN -kääntöpöytää. Sitten seuraavana on vuorossa koneiden automatisointi, ja kun seuraavan koon karat on kehitetty, mahdollisesti samantapainen kone-kääntöpöytä-yhdistelmä.”